《流體力學高起本用》課件

《流體力學高起本用》課件概述本課件旨在幫助學生理解流體力學的基本概念和應(yīng)用，為后續(xù)學習打下堅實基礎(chǔ)。課程目標掌握流體的基本性質(zhì)和運動規(guī)律了解流體力學的基本定律和方程學習流體力學在工程領(lǐng)域的應(yīng)用課程安排1流體的基本性質(zhì)2流體靜力學3流體動力學4流體機械5流體力學應(yīng)用流體的基本性質(zhì)密度單位體積的質(zhì)量粘度流體抵抗剪切變形的能力表面張力液體表面分子間吸引力導致的表面現(xiàn)象壓縮性流體體積隨壓力變化的性質(zhì)壓力和壓強1壓力2壓強單位面積上的壓力3靜壓流體靜止時產(chǎn)生的壓強4動壓流體運動時產(chǎn)生的壓強壓強測量壓力計測量流體壓力的儀器壓強計利用液體柱高度差測量壓強壓強傳感器將壓強信號轉(zhuǎn)換為電信號流體靜力學基本定律1帕斯卡定律密閉容器中的靜止流體，壓強向各個方向傳遞2阿基米德定律浸在流體中的物體受到的浮力等于它所排開流體的重力3流體靜壓強公式壓強隨深度線性增加浮力和浮力定律1浮力流體對浸在其中的物體產(chǎn)生的向上力2浮力定律浸在流體中的物體受到的浮力等于它所排開流體的重力3應(yīng)用船舶設(shè)計、氣球升空流體運動的基本特征層流流體質(zhì)點沿直線流動，層間無混合湍流流體質(zhì)點運動雜亂無章，層間相互混合流體連續(xù)性方程描述流體流動中質(zhì)量守恒定律流體通過截面積的流量等于流體速度乘以截面積伯努利方程能量守恒動能流體運動的能量勢能流體位置的能量壓強能流體壓力的能量伯努利方程的應(yīng)用流體動量原理1動量定理2流體動量流體運動的慣性力3外力作用在流體上的力4動量變化流體動量隨時間的變化機械功和能量方程1機械功力與位移的乘積2能量方程描述流體運動過程中能量守恒管道流動阻力分析摩擦阻力流體與管道壁面之間的摩擦力局部阻力流體通過管道局部變化產(chǎn)生的阻力管道流動損失計算達西-魏斯巴赫公式謝齊公式局部阻力系數(shù)管網(wǎng)設(shè)計和流量分配1管網(wǎng)設(shè)計滿足流量需求和壓強要求2流量分配根據(jù)用戶需求分配流量3管網(wǎng)優(yōu)化提高供水效率，降低能耗泵的工作原理和特性離心泵利用旋轉(zhuǎn)葉輪將流體加速，提高壓強軸流泵利用螺旋槳葉輪將流體加速，提高壓強風機和壓縮機分類及特性1離心式利用離心力將空氣加速2軸流式利用螺旋槳葉輪將空氣加速3壓縮機提高氣體壓強旋轉(zhuǎn)流體機械的特性曲線流量-揚程曲線流量-效率曲線流量-功率曲線水輪機工作原理和特性葉輪將水流的能量轉(zhuǎn)換為機械能發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能風力發(fā)電機工作原理和特性風力發(fā)電機利用風能驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電實驗測量方法壓強測量速度測量流量測量量綱分析及相似理論1量綱分析2無量綱數(shù)描述流體流動特征的無量綱參數(shù)3相似理論利用無量綱數(shù)建立不同尺度流動之間的關(guān)系油膜潤滑基本理論1粘性流體利用流體粘性產(chǎn)生潤滑油膜2雷諾數(shù)判斷油膜潤滑狀態(tài)3油膜厚度影響潤滑效果微通道流動基本理論表面力微尺度下表面力占主導地位流動阻力微通道流動阻力較大混合效率微通道流動混合效率高生物流體力學基本理論血液循環(huán)心臟泵血，血液在血管中流動動物運動動物利用流體力學原理進行運動航空航天流體力學基本理論空氣動力學飛行器設(shè)計推進系統(tǒng)環(huán)境流體力學基本理論大氣流動